钻孔灌注桩桩（通用8篇）
钻孔灌注桩桩 篇1
一、工程概况
本工程为豫东地区某化工厂试桩项目, 试桩桩型为泥浆护壁钻孔灌注桩, 分为Z1 和Z2 两种类别, Z1 桩径600mm、桩长20m, 位于场地中部;Z2 桩径800mm、桩长25m, 位于场地西部。
Z1 桩型4#、5#、6#桩抗压静载试验完成约18 天后进行水平静载试验, Z2 桩型1#、2#、3#桩抗压静载试验完成约12 天后进行水平静载试验, 6 根试验桩桩身均预设钢弦式传感器, 抗压和水平静载试验加载方式均为慢速维荷法。Z1 和Z2桩型设计预估抗压承载力极限值分别为2800k N、4800k N。
二、地质条件
场地地貌单元为黄河冲积平原, 场区内主要地层为第四系土层覆盖, 根据本项目岩土工程勘察资料可知, 在勘探深度45m内地基土分为13 层。
三、试验过程
3.1 试验桩钢弦式传感器设置方法
为测得灌注桩桩周不同土层的摩阻力和桩端阻力, 在浇注混凝土前, 根据试桩区钻孔资料在不同土层分界面处对应的桩身主筋上设置测量断面, 钢弦式传感器分层设置、每层2 个, 且沿水平静载试验拟定受力方向对称布置在远离中性轴的受拉和受压主筋上, 钢弦式传感器安装深度为相应地层分界处、引出线沿与安装钢筋计相邻的主筋固定 (每隔20cm用扎丝固定) , 从桩顶下0.8m处自导管内沿桩身两侧引出。钢筋笼就位时使各测试断面的钢弦式传感器沿受力方向对称布置在远离中性轴的受拉和受压主筋上埋设传感器的纵剖面与受力方向的夹角控制在10°以内。
3.2 单桩竖向抗压静载试验
本次单桩竖向抗压静载试验模拟工程桩的实际工作状态, 采用压重平台反力装置, 通过加压系统将压重平台提供的反力由横梁、油压千斤顶作用到试桩桩顶, 加载、卸载、终止加载均按“JGJ106 建筑基桩检测技术规范”的要求进行。
3.3 单桩水平静载试验
本次单桩水平静核试验模拟工程桩的实际工作状态, 采用邻桩提供反力, 通过加压系统将邻桩提供的反力由传力系统作用到试验桩, 按拟定的分级荷载、依据规范所规定的判稳标准逐级等量加载, 符合终止加载条件时即进行分级卸载观测直至试验结束。试验时用油压千斤顶 (卧式) 施加水平力, 通过静载测试仪、荷重传感器、位移传感器进行自动观测记录。
各水平试验桩加载分级情况如下表1:
四、数据分析
4.1 单桩竖向抗压静载试验
桩身内力测试数据整理分析:在桩顶荷载作用下, 埋设于桩身中的钢弦式传感器产生微量变形, 从而改变钢弦的原有应力状态和自振频率, 根据预先标定的压力---输出频率的关系曲线, 可得到桩身钢筋所承受的轴向力。根据桩身各断面钢弦式传感器的测试数据计算各测量断面桩身轴力、桩侧土层的分层极限侧阻力和极限端阻力。采用弦式传感器测量时, 将传感器实测频率通过率定系数换算成实测钢筋应力σsi, 由下式计算钢筋的应变和该断面处桩身轴力:
五、结论与建议
5.1 单桩竖向抗压静载试验
5.2 单桩水平静载试验
5.3 综合评价
Z1 试桩区3 根试验桩的单桩抗压承载力特征值不满足设计要求且离散性较大, 表明该施工工艺对单桩承载力影响的不确定度较大, 建议工程桩施工过程中严格控制相关施工参数以减少影响单桩承载力的因素。
Z2 试桩区3 根试验桩的单桩抗压承载力特征值不满足设计要求, 但极差较小;水平临界荷载下最大弯矩截面位置变化较大, 建议工程桩施工过程中严格控制相关施工参数。
摘要：钻孔灌注桩有承载力大、施工噪声低、对相邻建筑影响小、施工安全性好等诸多优点。本文结合豫东地区某化工厂试桩项目, 具体谈谈钻孔灌注桩桩身内力测试分析。
关键词：钻孔灌注桩,桩身内力测试,分析
参考文献
[1]林满意, 裴克选, 建林青.桩身内力测试应变盒的研制及应用[J].西部探矿工程.2005 (12)
[2]王强.桩身内力与位移的计算[J].连云港职业大学学报.1996 (01)
钻孔灌注桩桩 篇2
关键词：高层建筑； 钻孔灌注桩； 桩端后注浆； 施工
后注浆技术是灌浆技术与桩基施工的有机结合，设备简单，操作便捷，工艺日臻成熟，成效显著，采用后注浆技术大大提高了单桩承载力量，能有效减小建筑物的沉降，在高层建筑钻孔灌注桩中得到广泛的运用，是一项值得推广的工程技术。目前高层建筑很多都采用钻孔灌注桩、水下混凝土浇注方案，但钻孔灌注桩最大的质量风险就是桩底沉渣较难清理且不易控制，而且护壁泥皮过厚影响侧摩阻的发挥，导致基桩承载力下降，采用桩端后注浆施工技术可较好解决以上问题。
一、桩端后压浆加固机理
桩端后注浆技术是在钻孔灌注桩成桩后桩身混凝土达到预定强度时，采用高压注浆泵通过预埋注浆管注入水泥浆液或水泥与其它材料的混合浆液，渗透到疏松的桩端沉碴中结合成强度较高的混凝土，增加该部的密实程度提高桩端承载力，水泥浆液在压力作用下，从桩端向四周中扩散，在砂土间隙中固结形成一个新的扩大头，增大了桩端的受力面积，同时，渗透时受到周围致密土层的限制，使压力不断升高，浆液沿着桩身和土层的结合层上返消除了泥皮，提高了桩侧摩阻力，从而大幅度提高了单桩承载力。
二、钻孔灌注桩后压浆施工技术
（一）施工工艺流程
灌注桩成孔钢筋笼制作——压浆管制作——灌注桩清孔——压浆管绑扎——下钢筋笼——灌注桩混凝土——后压浆施工。
（二）施工技术要点
a、成孔
根据地层土质、地下水位及工程所处的周边环境，本工程采用旋挖法泥浆护壁钻孔灌注桩。
b、压浆管的制作
在制作钢筋的同时制作压浆管。压浆管一般采用直径为30～45mm、壁厚大于2.5mm的钢管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55cm，在桩底部长出钢筋笼5cm，上部高出桩顶混凝土面50cm但不得露出地面以便于保护。压浆管最下部20cm制作成压浆喷头（俗称花管），在该部分采用钻头均匀钻出4排（每排4个）、间距3cm、直径3mm的压冰镇孔作为压浆喷头；用图钉将压浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在峡谷端用胶带封严，这样压浆喷头就形成了一个简单的单向装置：当注冰镇时压浆管中压力将车胎进裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入卵砾石碎石层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会压浆管堵塞。
c、压浆管的布置
将2根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、下钢筋笼，在钢筋吊装安放过程中要注意对压浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成压浆管在丝扣连接处松动。喷头部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔堵塞，并按照规范要求灌注混凝土。
d、注浆管预埋、隐蔽
在下钢筋笼时，将注浆管沿钢筋笼内侧与主筋绑牢，在距孔底时要轻放，防止压迫注浆短管造成堵管；管端及时用堵头密封，防止泥浆及杂物进入管内。
e、冲孔
做同条件混凝土试模，可用15L塑料桶埋入注浆短管，同标号混凝土水下养护，试验时注射清水，当压力达到1MPa时能将试件混凝土冲裂，即可对桩端正式冲孔注浆。桩身混凝土清水冲孔压力不能超过4MPa，防止损坏桩体混凝土造成桩身缺陷。冲孔后可以立即注浆，也可在桩身混凝土强度达75%前任何时间内注浆。
f、浆液配制和压浆量控制
压浆配制采用强度等级为52.5MPa的普通硅酸盐水泥，浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，本工程掺入水泥用量0.5%的减水剂，水灰比为0.6，水泥浆液应经过筛网过滤，防止有未搅开的水泥颗粒堵塞压浆管，后注浆作业开始前应进行注浆试验，优化并最终确定注浆参数。成桩后3d～7d通过压浆管向桩端注入设计要求的水泥浆液，压浆时先慢速压浆逐步达到设计要求，并尽可能保持压力稳定。后压浆质量控制采用注浆量和注浆压力双控制方法，以注浆量控制为主，注浆压力控制为辅，当注浆总量和注浆压力均达到设计要求即可终止注浆。
g、压浆施工顺序
压浆时采用2根桩循环压浆，即先压第一根桩的A管，压浆量约占总量的70%（111～114t水泥），压完后再压另l根桩的A管。然后，依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管，这样就能保证同一根桩2根管压浆时间间隔在半个小时到一个小时之间，给水泥浆一个在卵砾石层中扩散的时间。压浆时应做好施工记录，内容包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理措施等。
三、压浆施工中出现的问题和相应的处理措施
（一）后压浆钢管的连接
a、存在的问题
有些单位为节约成本常采用焊接方法连接压浆钢管，但由于压浆钢管壁比较薄，很容易被电焊焊穿，钢管虽然连接上了，但却存在孔洞，浇注混凝土时压浆管将会被水泥砂浆堵塞。结果由于无法压浆导致承载力达不到设计要求，最终引起质量事故。
b、处理措施
①采用丝扣连接方式连接压浆钢管。②每节压浆管安设入孔后均应同步进行注水检验，发现管内水位下降应及时查明原因。
（二）压水
a、存在的问题
灌注桩后压浆工艺施工时有些施工单位只注重压浆施工本身，却往往忽视压水以疏通压浆的通道，误以为压浆管安装没有问题就能正常压浆了。
b、处理措施
①压浆成功与否的关键程序之一是压水，一般正常情况下应在桩身混凝土浇注完24h内进行压水，以疏通压浆通道。②在桩端或桩侧压浆部位如出现扩孔、塌孔或充盈系数较大时，特别注意应提前压水，压水应在混凝土浇注完5h左右进行，以确保能冲开较厚的混凝土覆盖层。
（三）喷头打不开
存在的普遍问题：压力达到10MPa以上仍然打不开压浆喷头。处理措施：出现上面情况时，就说明喷头部位已经损坏，不要强行增加压力，只可在另一根管中补足压浆数量。
（四）终止压浆的控制
a、存在的问题
①某些施工单位常以压力大大超过设计压力为由，在压浆量与设计要求相关较大时即终止壓浆。②压浆量虽然超过了设计要求，压却很小即终止压浆。③压浆量还未达到设计要求时，水泥浆从附近冒出地面就终止压浆。
b、原因分析
①压浆量与设计要求相差较大进压力却较高，往往是因为不当引起的，即压浆开始或刚压入部分水泥浆时就挂高档压浆，压力立即升高，形成无法压浆的假相。②如一开始压浆压力就较小，并且浆液从附近冒出，说明水泥浆很可能不足从指定的桩端或桩侧压浆部位压出的，而是从上部压浆管接头处压出的。③水泥浆液是向最为薄弱、阻力最小的地方进行渗透的，如果压浆初始状态就采用高档压浆，水泥浆液即会顺着桩身上窜冒出地面。
c、处理措施
终止压浆总的控制原则是以压浆量为主，压为控制为辅。若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出，说明桩底已经饱和，可以停止压浆；若从本桩侧壁冒浆，压浆量也满足或接近了设计要求，可以停止压浆：若从本桩侧壁冒浆且压浆量较少，可将该压浆管用清水或用压力水冲洗干净，等到第2d原来压入的水泥浆液终凝固化、堵塞冒浆的毛细孔道时再重装压浆。
参考文献：
[1]刘金砺.桩基设计施工与检测[M].北京：中国建材工业出版社.2003.
新规范下的钻孔灌注桩桩长计算 篇3
该桥是河南省商丘市境内王引河上的一座桥梁, 上部为预应力空心板结构, 下部为柱式结构, 钻孔灌注桩基础;桥面全宽10m;跨径3-16m;桥面铺装为12cm防水混凝土+5cm沥青混凝土;桥位地质情况经钻探后得到岩土勘察报告, 可提供有关数据。
1 永久作用
桩长计算时, 永久作用主要表现为结构重力, 图1为桥梁结构横断面图。
1.1 上部构造 (一孔)
(1) 空心板:10×6.72×25=1680kN
(2) 桥面铺装:
防水砼:0.12×9×16×25=432kN
沥青砼:0.05×9×16×23=165.6kN
(3) 防撞护栏:8.78×25+4.7=224kN。
一孔上部构造总重2501.6kN。
1.2 下部构造
(1) 盖梁:16.38×26=425.88kN
(2) 立柱:π/4×1.22×3×25=85kN
(3) 灌注桩:假设桩长28m, 桩头位于地面线以下1m左右, 冲刷深度3.5m, 桩底为透水性土层, 桩基自重按浮重计。
一根桩基承受的恒载之和为:
2 可变作用
2.1 公路-Ⅰ级车道荷载
均布荷载qk=10.5kN/m
集中荷载
剪力计算时Pk=1.2×222=266.4kN
2.2 冲击系数
结构基频 (桥规JTGD 62-2004条文说明4-3条)
(桥规JTGD 60-2004, 4.3.2式)
所以μ=0.270 1+μ=1.270
2.3 汽车荷载横向分配系数
修正的刚性横梁法
3 荷载组合
3.1 承载能力极限状态设计
基本组合永久作用的设计值效应与可变作用设计效应相组合, 其效应组合表达式为:
(桥规JTGD 60-2004, 4.1.6式)
结构重要性系数γ0=1.0, 恒载分项系数γG 1=1.2, 汽车荷载效应的分项系数γQ 1=1.4。
偶然组合永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的效应分项系数取1.0;与偶然作用同时出现的可变作用, 可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。
4 桥墩桩桩长计算
钻孔桩容许承载力按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D 63-2007式 (5.3.3-1) 计算
式中:[Ra]———单桩轴向承载能力容许值 (kN) , 桩身自重与置换土重 (当自重计入浮力时, , 置换土重也计入浮力) 的差值作为荷载考虑;
u———桩的周长 (m) ;
Ap———桩端截面面积 (m 2) , 对于扩底桩, 取扩底截面面积A=πr2=3.14×0.752=1.77m 2;
n———土层的层数;
li———承台底面或局部冲刷线以下各层土的厚度 (m) , 扩孔部分不计;
qik———与li对应的各土层与柱壁的极限摩阻力 (kPa) , 宜采用单桩摩阻力试验确定, 当无试验条件时按规范 (JTG D 63-2007) 表5.3.3-1选用, 采用《王引河桥桥址岩土勘察报告》中的数据;
qr———桩端处土的极限承载力 (kPa) , 按下式计算:
qr=m0λ{[fa0]+k2γ2 (h-3) }。当计算值超过下列值时, 宜按下列值采用:粉砂1000kPa;细砂1150kPa;中砂、粗砂1450kPa;碎石土2750kPa;
fa0]———桩端处土承载能力容许值 (kPa) , 按规范 (JTG D 63-2007) 第3.3.3条确定;
h———桩尖处土的埋置深度 (m) , 对于有冲刷的基础, 埋深由一般冲刷线起算;对无冲刷的基桩, 埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线起算;h的计算值不大于40m, 当大于40m时, 按40m计算, 或按试验确定其承载力;
k2———地面土的容许承载力随深度的修正系数, 桩端处持力层土类按规范 (JTG D 63-2007) 表3.3.4选用;
γ2———桩端以上各土层的加权平均重度 (kN/m 3) , 若持力层在水位以下且不透水时, 无论桩端以上土层透水性如何, 一律取饱和重度;当持力层透水时, 则水中部分土层取负重度;
λ———修正系数, 按规范 (JTGD 63-2007) 表5.3.3-2选用, 本例, 透水性土层;
m0———清底系数, 按规范 (JTG D 63-2007) 表5.3.3-3选用, 本例, 因此取m0=0.7。
根据该桥的岩土勘察报告, 选用表1的数据进行计算
桩周土层摩擦力计算总计如下:
桩尖处土的容许承载力计算如下:
单桩容许承载力计算如下:
经计算表明单桩容许承载力力略大于单桩承载能力极限状态下效应组合设计值, 说明初拟桩长比较合理, 可以作为设计结果使用。
5 结论
随着新规范的深入应用, 很多结构类计算要进行更新和完善, 钻孔灌注桩桩长的计算只是其中之一。现在大量的计算程序均可对桩基长度进行计算, 但大部分程序是给出一个桩顶力和土层地质情况, 经过计算机反解给出桩长。在桩顶力的选用上需经过荷载组合和实际情况加以考虑后给出, 本文根据新规范的承载能力极限状态对荷载作用进行组合, 适用于对计算机程序计算结果的复核和验算。
在计算桥台桩时, 由于现在的桩柱式桥台一般采用台后放置搭板的结构形式, 可以认为搭板也是一孔小跨径的简支梁板进行加载计算。此时桥台桩基承受半孔跨径荷载和半孔搭板荷载作用。
参考文献
[1]JTG D60-2004, 公路桥涵设计通用规范[S].
[2]JTG D63-2007, 公路桥涵地基与基础设计规范[S].
[3]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2004.
钻孔灌注桩桩 篇4
1 技术原理
灌注桩后注浆技术是灌注桩成桩方法的一种成桩辅助性技术,主要包括桩端后注浆、桩侧后注浆和桩端桩侧复式后注浆三种方式。目前以桩端后注浆技术应用较为广泛。
桩端后注浆的基本原理是利用钢筋笼底部预先埋设的注浆管,在成桩后采用高压旋喷钻机清洗孔底,再进行高压注浆,浆液通过渗入、填充、挤密等作用与桩体周围土体结合,固化桩底沉渣和桩侧泥皮。桩端后注浆的浆液从桩端通过反浆扩充至桩侧,共同提高桩端与桩侧阻力,从而提高桩的承载力、减小桩的沉降量并保证工程质量。
2 工程概况
某地标性工程由两栋超高层建筑及裙房和纯地下室部分组成,塔楼建筑高度为301.0m,基础埋深约19.9m(塔楼区);其他区域基础埋深约16.7m。本工程采用后注浆钻孔灌注桩,泥浆护壁反循环成孔,塔楼桩径1000 mm,桩长45 m,桩端持力层为11层细砂或12层粉质粘土;裙房及纯地下室桩径800 mm,桩长20 m,桩端持力层为⑦层细砂。
土层自上而下为:①素填土,层厚0.20～1.30 m;②粉质粘土,层厚1.10～6.00m;③粉砂,层厚1.70～6.40m;4粉细砂,层厚3.40～9.10m;⑤粉土,层厚0.30～3.40 m;⑥细砂,层厚5.10～8.80m;⑦细砂,层厚12.00～16.80 m;⑧-1粉质粘土与⑧-2细砂互层,层厚3.80～8.50 m;⑨细砂,层厚6.10～18.00 m;⑩粉质粘土,层厚0.70～8.30m;11细砂,层厚1.80～7.40m;12粉质粘土,层厚5.30～13.20 m;13细砂,层厚19.80～26.70m;14细砂,未钻穿该层,最大揭露厚度36.00 m。
3 施工工艺
3.1 注浆浆液设计参数
(1)配制注浆浆液采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥要求新鲜、不结块,并按有关规定批次送检,合格后方可使用。
(2)浆液水灰比取0.55(重量比),搅拌时间不少于2 min,浆液用3 mm×3 mm的滤网进行过滤,浆液采用纯水泥浆。
(3)注浆过程中测定注浆量与注浆压力的关系,以确定与土性相适宜注浆压力控制值。
(4)进行后注浆时,注浆流速不应超过40 L/min。
3.2 后注浆导管
(1)后注浆导管采用3根内径不小于50mm、壁厚不小于3.5 mm焊管,注浆导管兼作超声波检测,与钢筋笼加劲筋焊接固定,呈等边三角形布置,要求垂直度偏差小于1/200。
(2)下部应有不少于6根主筋与注浆管组成钢筋笼通底,钢筋笼应沉放到底,不得悬吊,下钢筋笼受阻时不得撞、扭钢筋笼。
(3)导管应连接牢固及密封,采用螺纹套筒连接,长度不小于60 mm,两端各不小于30 mm内丝牙螺纹,接头部位缠绕止水胶带。
(4)注浆导管与钢筋笼用12号铁丝绑扎,绑扎间距为2m。
(5)若制作时注浆管需截断,宜用切割机切断,切割后应对管口打磨,消除内外毛刺,严禁用电焊烧断。
(6)注浆管要存放在有遮雨设施的场地,避免管体生锈;进场的注浆管要进行检验,扭曲变形的注浆管不允许进入安装程序。
(7)注浆管管顶标高一般以地面标高为参照,高不超过0.2m,低不大于0.1m,且要低于护筒0.1 m。
3.3 注浆器
(1)注浆器选用直径25 mm、壁厚2.5 mm的无缝钢管,总长度约30cm,注浆孔不少于10个,注浆孔孔径5～7mm,呈梅花形布置;要求先用1mm厚完整的薄型橡皮包住,再用1mm厚整张开口铁皮包住,外面再用lmm厚完整的薄型橡皮包住,电工胶布缠绕,用直径16 mm箍筋焊接;底端密封。
(2)注浆器与注浆导管用转换接头连接。
(3)注浆器底部伸出钢筋笼20cm(图1)。
3.4 后注浆施工流程
(1)钻孔灌注桩成孔施工。
(2)钢筋笼预置注浆管(底部设置单向阀)。
(3)成桩后3～5h,注水加压进行清水劈裂;24h后二次清水劈裂。
(4)成桩后7 d进行超声波检测。
(5)在超声波检测完成后,开启注浆管均匀注入浆液。
(6)分两次注浆,待达到设计要求后,停止注浆。
3.5 后注浆施工工艺要求
(1)在每节钢筋笼下放结束时,应在注浆导管内注入清水,检查其密封性能,当注浆导管注满清水后,保持水面稳定为达到要求。若发现漏水应提起钢筋笼检查,在处理好后方可再次下钢筋笼。
(2)对露在孔口的注浆导管管口应用堵头拧紧,防止杂物及泥浆掉入注浆管内,确保管路畅通。
(3)在成桩后3～5 h,进行清水劈裂,水量不宜过大,当压力表显示压力突然明显下降,表示注浆管底部混凝土已成功贯通,停止注水,测定注水量;24h后二次清水劈裂。
(4)在成桩7d后,开始进行水泥浆液注入,流量不宜高于40 L/min,以便水泥浆液自然渗入土层中。
(5)底注浆采用第一次注浆量70%,间歇2h后,第二次注浆量30%。
(6)正常注入压力控制在0.6～1.0MPa,后期注浆压力可适当提高,但不宜高于3.0 MPa,注浆流量相应适当降低。
(7)注浆量达到设计要求后或终止注浆压力达到5.0MPa以上,并持续3 min,水泥总用量不少于80%,可停止注浆。
(8)在1根注浆管堵塞的情况下,可通过另1根注浆管完成注浆,当3根注浆管都堵塞的情况下须进行补注浆。
(9)施工过程中,发现异常状况应及时通知设计单位,共同协商,采取相应处理措施。
4 常见问题及补救措施
4.1 常见问题
(1)加压泵导管与桩的注浆管在连接处易渗漏。现场应保证两者在连接处紧密,确保加压清水劈裂和注浆的质量。
(2)钢筋笼吊放过程中易碰坏注浆器。现场应加强对注浆器的保护,并在下放钢筋笼前检查注浆器的质量,若有折断,应及时更换。
4.2 补救措施
由于施工操作不当或土层本身性质导致导管注浆孔堵塞,从而引起后注浆施工中预置的两根注浆管全部不通,导致设计的浆液不能注入的情况;或管路虽通但设计浆液不能达到50%,且注浆压力达不到终止压力,注浆视为失败。
若发现注浆失败情况,应采取如下措施:在注浆失败的桩侧采用地质钻机形成对称的两个小孔,直径90 mm左右,深度以超过桩端50 cm为宜;然后在所成孔中重新放下两套注浆管并在距桩端2 m处用托盘封堵,用水泥浆液封孔;待封孔5 d后重新注浆,补入设计注浆量即完成施工。
5 应用效果分析
塔楼进行了4根抗压试桩,试桩编号为S4～S7。考虑施工误差,塔楼抗压试桩的单桩竖向抗压极限承载力见表1。
根据现场试桩结果,主体结构设计最终采用的工程桩桩基设计参数见表2。
根据现场试桩结果,采用桩端后注浆工艺后,桩基设计采用的单桩承载力特征值大大提高。桩基设计采用塔楼抗压桩单桩承载力特征值相比详勘报告承载力特征值估算值提高78%,裙房和纯地下室抗拔桩单桩承载力特征值相比详勘报告承载力特征值估算值提高33%。
采用上述桩基设计参数,其塔楼群桩基础在未考虑基坑回弹再压缩情况下,最大预估沉降量为6～7 cm,优化了底板配筋设计。
考虑到整个工程的规模,根据现钻孔灌注桩市场价估算,整个工程仅桩基工程降低造价千万元以上,取得良好的技术效益和经济效益。
6 结束语
(1)根据试桩结果,钻孔灌注桩桩端后注浆最大限度地发挥了桩体的承载性能,有效提高了单桩承载力,有效地控制群桩基础沉降量,降低了桩基和底板造价。
(2)根据试桩结果,单桩承载力和桩身完整性经检测,均为I类桩,其结果均符合现行JGJ 106—2003《建筑基桩检测技术规范》和JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》有关规定,满足场地桩基设计要求,保证了工程质量。
(3)钢筋笼吊装时,须加强对注浆器的保护,避免注浆器在连接处折断;为有效控制注浆工序质量,须由具有施工资质和后注浆经验的专业单位完成;沉桩3～5h后应由专人负责加压泵,根据加压表指针变化确保清水劈裂;桩端后注浆采用两次注浆,并确保注浆量。
(4)加强现场施工管理,确保达到桩端后注浆工艺的设计和施工要求,并详细填写注浆记录、工艺参数和特殊情况处理记录等资料,作为过程质量控制的依据。
参考文献
[1]JGJ94—2008,建筑桩基技术规范[S].
[2]JGJ 106-2003,建筑基桩检测技术规范[S].
[3]陈文波.建筑工程中灌注桩底后注浆施工技术的应用[J].房地产导刊,2013(20):141-142.
[4]张海乔.现浇混凝土灌注桩的桩侧后注浆施工技术[J].天津建设科技,2009,19(5):25-27.
钻孔灌注桩桩 篇5
桥梁施工中, 钻孔灌注桩应用广泛, 在灌注桩施工过程中会产生孔底沉渣, 降低了桩的承载力, 采取对桩底实施后压浆技术可以使桩底沉渣隐患得到根除, 强度得到补强, 桩底土体得到密实, 桩与桩底土粘结力得到提高, 从而提高桩基承载力, 大大降低桩基沉降量。
2桩底后压浆施工流程及工艺
2.1桩底后压浆施工流程
在钻孔灌注桩施工成桩检测完成后, 方可实施桩底后压浆施工。依据工程施工管理程序, 做好后压浆施工的施工准备, 按设计要求, 做好进场原材料符合报验准备, 做好压浆设备的进场报验, 施工方案审批, 施工现场准备。
完成各项施工准备后, 按设计要求进行水泥浆的制备。
水泥浆制备的同时, 对压浆设备进行准备, 对搅拌机、压浆泵等进行运转检查, 对压浆管路等进行耐压实验。符合要求后进行桩底后压浆注浆施工。
2.2桩底后压浆后压浆施工工艺
2.2.1桩底后压浆系统安装
桩底压浆导管采用与桩基超声波无损检查管 (声测管) 合用, 即“一管两用”。在声测管底部安装和桩底压浆阀相匹配的接头以便连接, 连接前应保证声测管、压浆阀各项指标检测合格。
压浆管安装在钢筋笼内部, 用铁丝绑绑扎在加劲箍内侧, 靠近钢筋笼主筋, 固定绑扎点为每道加劲箍处。压浆管的顶端高出桩顶0.5米, 底端应延伸至桩底, 与钢筋笼连接牢固, 管的接头要密封、不漏水, 与压浆管对应的主筋要延长至桩底, 底部设置一道加强筋 (同桩基钢筋笼加强筋规格相同) , 形成整体骨架, 以保证压浆管固定有效, 首节钢筋笼入孔前安装桩端压浆阀。
钢筋笼吊装入孔应对准孔位, 缓慢下放, 不应碰撞孔壁, 吊装中如遇阻力, 不得强行进行, 应查明原因处理, 进行处理后, 继续施工, 再次检查压浆系统, 保证压浆系统安全完好。
钢筋笼安装时检查钢筋笼顶面高程, 当达到设计高程时应穿杠固定, 保证桩端压浆阀位置准确到位。
2.2.2水泥浆制备
压浆水泥浆由42.5MPa及以上的普通硅酸盐水泥、膨胀土、水、减水剂组成。水灰比应按设计进行配置, 水泥浆和易性良好, 不产生离析沉淀现象。水灰比宜控制在0.5~0.9, 施工时根据现场试桩实验随时调整。正式压浆前, 应先进行试压浆, 对浆注浆压力、压浆量、注浆速度等工艺参数进行调整, 以确定最终参数。水泥浆的搅拌时间不少于2m in, 搅拌好水泥浆进行过滤后, 存入储浆桶中备用, 过滤水泥浆中粗颗粒, 防止高压泥浆泵堵塞。水泥浆拌制后放足15min, 以消除浆液中的空气含量。水泥浆从开始拌制到使用结束最长保留时间应有实验来确定, 一般不得超过2h。
2.2.3压浆
注浆施工宜在成桩7天后进行。压浆顺序可根据地质、水文情况经有经验的后压浆施工技术人员确定。正式压浆浆前先注入一定数量的清水疏通压浆管。压浆时, 按照低档慢压、先稀后浓的原则进行压浆, 使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充。注浆速度要控制在30L/min内, 宜慢不宜快, 以提高压浆渗透分部的均匀性和有效性。桩底后压浆采取压浆量与压力双控, 以压浆量控制为主, 压力控制为辅。若压浆压力达到控制压力, 并在持荷5min后达到设计压浆量的80%, 可认为满足要求。注浆完毕后, 立即把注浆管的堵头拧紧, 防止回浆而降低注浆效果。压浆过程中出现异常情况时, 应查明原因并进行相应处理后方可继续注浆。注浆过程中, 为监测桩的上浮情况, 采用高精度的水准仪设置在管桩顶进行观测。压浆泵由专人操作, 专人控制压浆量, 专人观测压力表, 专人观测桩身上浮, 及时记录现场情况。
3质量控制措施
1) 要求先选取1~3根管桩进行压浆试验, 现场总结经验, 必要时调整水灰比及压浆工艺要求。
2) 注浆用水泥浆宜按设计水灰比配置, 并且搅拌2m in以上, 并在2h内用完, 采用滤网进行两级过滤, 防止未搅匀的水泥粗颗粒进入高压泥浆造成堵塞。如发现高压泥浆泵压力跳动较大等异常现象, 宜停止注浆, 查找原因, 排除故障后再行注浆施工。如停顿时间过长, 则将注浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出来, 橡胶输浆管及高压泥浆泵用清水冲洗, 待恢复正常后再行注浆。
3) 注浆应低档慢压, 先稀后浓。低档慢压既能有效防止压力突然增大出现无法压浆的情况, 也能防止浆液顺着桩身上窜或从其他地方冒出, 使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充, 随着注浆量的增加, 压力自然形成注浆增加的状况。
4) 如压浆量未达到设计要求, 就出现浆液冒出地面时, 应暂停注浆, 并将注浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出来, 停止1h左右再进行注浆, 如此往复, 直至达到设计注浆量。
5) 当场地附近出现渗浆现象或注浆量满足要求, 但压力较小时, 不能盲目地认为注浆量达到设计要求就终止注浆。此时应采用间隔注浆、掺早强剂、封闭渗浆通道等方法, 保证有效注浆量。
6) 后注浆技术终止注浆总的控制原则是以注浆量为主, 注浆压力为辅。总压条件为总注浆量达到要求或稳压压力大于3MPa持续1min。
5结束语
钻孔灌注桩后压浆技术很好的提高了单桩承载力, 在施工中我们要严格按设计及相关规范要求进行施工, 规范操作, 为技术的应用和发展不断探索, 是科学技术不断的应用和服务于生产生活。
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范.JTJ041-2000[S].北京人民交通出版社, 2000.
钻孔灌注桩桩 篇6
钻孔灌注桩后压浆技术是指在成桩过程中,在桩底或桩侧预埋压浆管路,待桩身达到一定强度后,采用高压泥浆泵通过预埋注浆管对桩底高压注入配方的水泥浆液,经过浆液的劈裂,填充压密等作用,使桩基沉渣及桩周间的泥皮隐患得到根除,提高桩周土的粘结力,从而提高钻孔灌注桩的单桩承载力。
1 工程实例
新沂海钻国际大酒店的建筑面积67000m2,地下1层、地上24层,建筑高度88m,框架剪力墙结构,主楼桩基采用钻孔灌注桩。
场地范围内土层分为6层:(1)耕土:平均厚度0.37m;(2)粉质粘土:平均厚度2.1m,可塑、中压缩性;(3)粉质粘土:平均厚度2m,可塑、局部硬塑;(4)粘土:平均厚度5.2m,可塑、局部可塑;(5)中粗砂:平均厚度15.1m,饱和、中密、密实;(6)粉细沙:未揭穿,饱和密实。
该工程为满足承载力和基础变形要求,原设计采用钻孔灌注桩,持力层设在第(5)中粗砂层(见表1)。桩径800mm,桩长18m,采用后压浆技术。由于该地区以前没有桩底注浆先例。设计要求先做试桩2根,如果还达不到设计要求,工程桩需加长或加大桩的直径,会增加造价30%以上。所以根据初步设计方案,布桩时对单桩极限承载力的经验公式计算如表2。
2 静载检测结果
按上述参数施工2根试桩。我方委托徐州市建设工程检测中心进行静载试验检测。由于受场地限制,不能继续加大静载试验。检验结果,详见1#桩、2#桩、3#桩、4#桩全部桩基施工后的静载检验结果(见表3)。
3 效益比
如按钻孔灌注桩桩基正常设计,以第(6)细沙层作为持力层(见表1),桩长34m计算:
单桩极限承载力
采取后压浆工艺施工后,钻孔灌注桩桩长每根可节省16m,该工程设计有390根钻孔灌注桩,可节约工程造价100万元左右。
4 结语
钻孔灌注桩后压浆技术在福州等地区已是非常成熟的施工工艺,但在徐州地区应用得比较少。该酒店工程在新沂地区使用桩底后压浆施工工艺是第一家,取得了很好的经济效益。该技术对提高单桩承载力,增大桩端的刚度和稳定性,减少桩的不均匀沉降量,提高钻孔灌桩的施工质量有明显的效果,同时降低了材料消耗、缩短施工工期、节约成本,有显著的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]庄平辉,等.大口径灌注桩桩端压力注浆工艺及应用研究.建筑科学研究报告.福建省建筑科学研究院,1999
钻孔灌注桩桩 篇7
1.1 工程概况
长庆桥车站位于庆阳市宁县长庆桥镇,长庆桥车站站房在车站的中心位置,建筑面积:2970.67m2。采用全现浇钢筋混凝土框架结构。主体建筑为地上两层。基础采用桩基础,共计68根,桩径0.8m,桩长不小于7m,设计为端承桩,桩底持力层为粗圆砾土,桩端伸入持力层不小于800mm。采用机械钻孔水下灌注桩身混凝土,成桩后进行桩底压浆工艺。站房位置地质情况自上而下依次为:(1)粘质黄土:层厚3.4~3.8m,黄褐色,以粉粒为主,土质不均,硬塑为主,硬塑fak=120kpa,Ⅱ级普通土,地下水位附近存在软塑土层,软塑fak=80kpa。粘质黄土具Ⅰ级非自重湿陷性,湿陷性土层厚度2~3m。(2)细圆砾土:层厚2.4~3.0m,褐色,主要成份为微风化砂岩、灰岩,饱和、中密,Ⅱ级普通土,fak=400kpa。(3)粗圆砾土:层厚3.0~5.0m,灰褐色,主要成份为微风化灰岩、砂岩,饱和、中密,Ⅲ级硬土,fak=500kpa。(4)地下水埋深2.4~3.6m,为第四系孔隙潜水,主要通过大气降水补给,地表水不发育;地下水对圬工具硫酸盐侵蚀性,环境作用等级H1。
1.2 桩后压浆加固的原理
1.2.1 改善持力层条件、提高桩底的承载力
桩周围的土体在成孔过程中都会受到扰动,且清孔后孔底也会留有沉渣和泥浆,从而降低了桩底土体的强度。而成孔后压浆将桩底持力层一定范围内松散的土粒以及碎石和空隙等胶结成一个高强度的结合体,从而改善了持力层的物理力学形成。在压力的作用下,水泥浆在单桩区域由桩端土体空隙扩散到四周等于增加了端部直径,而扩散到下端等于增加了桩长。对于群桩区域,所有浆液连成一片使得桩端土体成为一个整体,因此提高了桩底的承载力。
1.2.2 提高桩侧摩阻力
桩孔灌注桩与桩周围土体存在的空隙以及孔壁泥皮阻碍桩身与桩周围土的结合都降低了桩侧摩阻力。泥浆在压力作用下,从桩端沿着桩身和土层的结合层上返,通过渗透、胶结以及充填等作用置换填充空隙以及置换泥土,大大提高了桩侧的摩阻力。此外,泥浆通过横向渗透到桩侧土层起到了增大桩径的作用,从而改善了持力层的受力状况和荷载的传递性能。
2 施工工艺
2.1 施工准备
2.1.1 施工人员配置表(表1)
2.1.2 施工设备、机具配置表(表2)
2.2 压浆管的埋设
在每根需要桩后进行压浆处理的灌注桩处设置两根压内径为3-5cm白铁管作为压浆管。下端插入孔底40cm,且长度满足桩底压浆要求。压浆管管顶与钢筋顶平齐且对称布设在钢筋笼上,并将锥形单向阀安装在管底段。在下钢筋笼时,注意保护好单向阀不被损坏,压浆管顶口要堵塞牢靠,防止杂物及泥浆掉入压浆管内,确保管路畅通。
2.3 压水试验
成桩三天后,利用压浆泵给1#压浆管注入清水冲洗孔底泥浆,直到2#压浆管冒出清水为止。压水试验不仅能够疏通压浆管,还能根据试验结果对压浆参数进行调整。
2.4 桩位压浆顺序的选择
最好整个桩群一次性压浆,且先压周圈桩在压中间桩。采用两根桩循环压浆,先压第一根桩,压浆量占总量70%作用时给第二根压浆,然后为第一个桩的另外一根管和第二根桩的另一根管,这样能够保证同一根桩两根管压浆时间间隔30-60min以上,以保证水泥浆在土体中充分的扩散时间。
2.5 压浆施工
灌注桩成型14天且混凝土强度达到80%以上后,用超声波或小应变检测桩,然后桩底压浆。用压浆泵将配好的水泥浆液输入到压浆管,通过管底的单向阀门,高压浆液进入桩底土中,控制水泥浆液水灰比为0.55作用且使用42.5级普通硅酸盐水泥。正式压浆前,检验水泥浆液的流动性、稳定性以及浆液浓度调整时机等施工参数。在桩底的压浆过程中,压浆浓度都经历由稀浆向浓浆变化的过程。,由于稀浆渗透性很强,因此可以扩大桩底压浆的加固范围;浓浆则对于提高桩底压浆加固区强度很有帮助。合理确定压浆压力、浓度等并控制合理的变化范围,以确保压浆的质量,此外,注入的压浆量以及最终压力还应当兼顾设计的要求。
2.6 终止压浆标准
(1)压力控制:桩底压浆压力不超过8Mpa,当达到压力但是压浆量不满足设计要求时,可采用稳压间隔式压浆工艺,稳压静置10分钟以上,仍旧压不进去则停止压浆。(2)装侧壁冒浆且压浆量满足要求则停止压浆;若桩侧壁冒浆很少可继续压浆到压浆量为止。(3)桩体上抬量不得超过3mm,超过3mm的无论压浆量多少、压浆压力多大即停止压浆。(4)压浆量的控制:直径为800mm的桩,当桩底压浆了达到2.0m3时,无论压力多少都停止压浆。
3 质量控制
3.1 质量标准
(1)主控项目:使用的水泥品质、标号,水泥浆的水灰比、水泥加固土的掺入比和外加剂的品种、掺量;压浆量、压浆压力;设计及规范要求进行单桩荷载试验,检验其承载力。(2)质量标准:桩底压浆为实测项目。
3.2 钻孔桩桩后压浆现场记录表(表3)
4 压浆效果分析
静载试验情况如下:长庆桥车站站房桩基单桩极限荷载值分别为(采用桩后压浆技术):A-11-1单桩极限荷载值:3150KN;D-9-1单桩极限荷载值:2992KN;D-1-1单桩极限荷载值:3203KN。长庆桥车站加压泵房桩基单桩极限荷载值分别为(未采用桩后压浆技术):A-2单桩极限荷载值:1680KN;B-1单桩极限荷载值:1700KN;B-2单桩极限荷载值:1760KN。以上两栋房屋的地基处理均为钻孔桩,设计的桩径、桩长都相等,地质情况相同,实验结果为:(3150+2992+3203)÷(1680+1700+1760)=1.81,即,桩后压浆的桩较常规桩的承载力提高了1.81倍。故,桩后压浆能使桩的承载力有大幅度的提高,施工工艺可行。
5 总结
(1)应用桩后压浆技术可提高桩的承载力,从而减短桩的设计长度,可节约建设资金。(2)在桩基工程的施工过程中,往往由于某种原因导致少量桩的承载力不满足设计的要求,而桩后压浆技术为废桩的再利用创造了生机。对于不满足设计要求的桩采用桩后压浆技术进行及时的补救,除了施工设备简单以及处理效果好外,还具有成本低廉的优势。(3)桩后压浆不仅能够改善桩底和桩周的持力条件,还能够有效的提高桩底承载力和桩周的摩阻力,从而大幅度提高单桩承载力的同时还减少了桩的沉降量,并且具有工艺和压浆设备简单以及施工方法灵活的特点,因此,便于普及和推广。(4)由于能够降低工程造价,同时缩短施工工期,所以,在“BT”项目中,可建议设计单位采用桩后压浆技术,会有显著的经济效益。
摘要：本文结合工程实例,主要介绍了钻孔灌注桩桩后压浆的施工工艺以及施工的质量控制。
关键词：钻孔灌注桩,桩后压浆,承载力,效果
参考文献
[1]沈克金,马军,杨红轩.某水库坝基帷幕灌浆施工浅析[J].西部探矿工程,2008(06).
[2]马军,沈克金,杨红轩.某水库塑性砼防渗墙施工技术与实例[J].西部探矿工程,2008(06).
钻孔灌注桩桩 篇8
1 桩端后注浆的应用
1.1 上海虹桥枢纽工程
虹桥枢纽工程的桩端后注浆采用P.O42.5级新鲜普通硅酸盐水泥配制的浆液(每根桩用1.8 t水泥),水灰比为0.5～0.6,实际注浆压力为1 MPa左右。地质土层特性见表1。
对桩径为850 mm、桩长为51 m和72 m的钻孔灌注桩进行单桩静载荷试验(S22～S25注浆后的静载荷试验未加载至破坏,其余各桩试验均加载至破坏),静载荷试验结果见表2。
1.2 上海浦东某工程
上海浦东某工程桩端后注浆采用P.O42.5级新鲜普通硅酸盐水泥配制的浆液(每根桩用2.5 t水泥),水灰比0.55,实际注浆压力为1 MPa左右。土层特性见表3。
对桩径1 000 mm、桩长88 m的钻孔灌注桩(桩端持力层为(9)2-1粉砂)进行单桩静载荷试验(SYZA01、SYZC01注浆后的静载荷试验未加载至破坏,其余各桩均加载至破坏),静载荷试验结果见表4。
在静载荷试验完成后,对4根桩均进行了桩端取芯,以检查桩端后注浆对桩端土的加固效应。在钻穿桩端的一瞬间,钻杆均有不同程度的下落过程,下落深度为0.1～0.3 m;取出的芯样上部为混凝土;中部为沉渣、扰动土夹有少量粗集料,厚度为0.3 m左右;下部为原状土。未见明显的注浆浆脉或注浆形成的固结物,说明桩端后注浆并没有对桩端土有明显的加固作用。
2 桩端后注浆机理分析
2.1 泥浆护壁机理
由于泥浆具有一定的比重,故当孔内泥浆液面高出地下水位一定高度时,泥浆就会对孔壁产生一定静水压力。该压力可抵抗作用在孔壁上的侧向土压力和侧向水压力,防止孔壁坍塌和剥离,并防止地下水渗入。泥浆与地下水相互向土层渗透,于是在孔壁上形成一层透水性很低的泥皮;而泥浆的静水压力有效地作用在孔壁上,还不断从孔壁表面向土层内渗透,待渗透到一定范围,泥浆就粘附在土颗粒上。这种粘附作用减少孔壁的透水性,也可防止孔壁坍塌;随着成孔时间的增加,泥皮厚度逐渐增加。
2.2 桩端后注浆对桩端土的作用
上海地区钻孔灌注桩桩端持力层通常采用砂质粉土、粉砂、粉细砂等细颗粒的砂性土作为桩端持力层,在成孔过程及成孔后,泥浆会从孔底表面向土层内渗透。待渗透到一定范围,泥浆粘附在土颗粒的表面上,逐渐堵塞渗水通道,在桩底形成一层渗透性很低的泥皮。
根据上海地区淤泥质黏土渗透系数在5×10-7 cm/s左右的情况,取泥皮的渗透系数为5×10-7 cm/s。应用达西定律进行变换后估算在注浆过程中桩底滞留水的渗透(或挤出)量。
估算公式为
式中:Q为桩底滞留水的渗透(或挤出)量,cm3/s;K为泥皮的渗透系数,取5×10-7 cm/s;A为形状系数,取5.5倍的桩径;H为试验水头,cm。
考虑到注浆管较细(注浆时有压力损失)及上海的承压水位较高等因素,应采用注浆压力估算。在不考虑注浆压力过高可能会粘附土颗粒而改变渗透系数或对桩端土产生破坏的情况下,对桩径为850、1 000 mm,在1、2、8 MPa 3个压力等级下桩底滞留水的渗透(或挤出)量的估算,并计算出1 h滞留水量占沉渣厚度为10、30 cm时的体积比,见表5。
从表5中可知,在注浆压力为1 MPa、桩径为1 000 mm、孔底沉渣厚度为30 cm时,注浆所挤出的水量仅占沉渣体积的2.1%,即水泥浆仅占沉渣体积的2.1%。这与取芯结果相当吻合,同时也是对静载荷试验破坏模式(刺入式破坏)的一个注解。从表5中可知,在8 MPa注浆压力下,若泥皮未被破坏,那么水的渗透量是相当可观的;但在那么大的注浆压力下,粘附在桩端土颗粒的泥浆有可能被破坏,渗透系数就大幅提高,沉渣中的水、泥浆就渗入土层中,沉渣得以进一步压缩;水泥浆液在压缩沉渣的过程中,也渗入砂土中,加固桩端土、提高桩端承载力。
2个应用工程的桩端注浆前后静载荷试验Q-S曲线见图1。
从图1中可以看出,桩端后注浆后,单桩承载力均有较大幅度的提高,且承载力提高的比例与桩进入第(7)层以下的长度呈正比。从提高桩端阻力比例来说,注浆前后有较大的提高;但绝对值有限,仅相当于勘察报告中对普通钻孔灌注桩的建议值,从桩端土层十几兆帕的比贯入值来说,桩端阻力发挥得相当有限。从C1882、SYZB01桩端后注浆后的破坏形式来看,属于刺入破坏,是典型的摩擦桩破坏形式。这也说明,注浆后桩端承载力并没有提高多少。
2.3 桩端后注浆对桩侧土的作用
经过桩端后注浆处理后,桩与桩侧土体的联系由原来的桩+泥皮+桩侧土体,变成桩+固化后的水泥浆+桩侧土体,使桩侧摩阻力从原来由泥皮(最薄弱的环节)起主导作用变为由桩周土起主导作用,就会大大提高桩侧摩阻力,进而提高单桩承载力。当然,注浆后的效果与注浆量有着密切关系,由于水泥浆是由下至上注入,下部桩侧泥皮破坏最严重、孔隙的充填程度最高,加固效果最明显;上部取决于水泥浆的上升高度及对泥皮的破坏和孔隙的充填程度。图2为桩端注浆前后的桩侧最大摩阻力分布图。
从图2中的SYZC01桩侧摩阻力分布曲线来看,50 m以下浆量较多,桩侧摩阻力发挥较充分;其上面浆量略显不够,桩侧摩阻力未达到桩侧土体的应有值。因此,增加注浆量可加固上部桩侧土体,提高浅部土层的桩侧摩阻力。
注浆前,桩侧摩阻力的发挥程度随着试验桩长度的增加而减小;桩端后注浆后,桩侧摩阻力有着相当明显的提高;总体上来说,在砂层中注浆后越接近桩端,桩侧摩阻力越大。
注浆量不仅取决于桩径、桩端土的性质,也取决于桩侧泥皮厚度(成孔工艺、成孔时间)、桩的入土深度,具体注浆量宜根据现场试验(注浆至浆液冒出地面)来确定。
在上海地区,一般仅用桩端注浆就可以起到加固桩侧土体的效果;抗拔桩也可以采用桩端后注浆来加固桩侧土体,提高桩的抗拔承载力,而不必采用桩侧注浆工艺。从采用桩端、桩侧后注浆的SYZA01、SYZA02桩的单桩承载力,与仅采用桩端后注浆的SYZB01、SYZC01桩基本上没有区别。
4 结语